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第三章水溶液中的离子平衡复习课一、弱电解质的电离1.电解质和非电解质的比较2.强电解质和弱电解质的比较3.弱电解质的电离平衡提示：只有弱电解质才存在电离平衡：弱电解质只能部分电离，电离出的离子和未电离的分子存在着电离平衡，是一个动态平衡，勒夏特列原理完全适用。4.电离常数二、水的电离和溶液的酸碱性1.水的电离2.溶液的酸碱性与pH提示：用pH判断溶液的酸碱性时，要特别注意温度在常温时，pH=7为中性；在100℃时，pH=6为中性。3.酸碱中和滴定的概念、原理及关键提示：(1)滴定管有酸式和碱式两种，酸式滴定管不能盛放碱液、氢氟酸，可盛放酸性溶液和强氧化性溶液；碱式滴定管不能盛放酸性和强氧化性溶液。(2)滴定管的最小分度为0.1mL，可读到0.01mL。三、盐类的水解四、难溶电解质的溶解平衡1.溶解平衡提示：改变条件时，原沉淀溶解平衡可以发生移动，移动的方向可由勒夏特列原理作出判断。2.溶度积所谓离子在同一溶液中大量共存，就是指离子间不发生反应，若离子间发生反应，则不能大量共存。1.不能在酸性溶液中共存的离子：一般为弱酸的酸根离子或易分解的酸的酸根、易挥发的酸的酸根、水解呈碱性的离子。如：OH-、AlO2-、CO32-、HCO3-、SiO32-、SO32-、HSO3-、S2O32-、S2-、HS-、ClO-、F-，PO43-、HPO42-、H2PO4-、CH3COO-等。溶液中离子大量共存问题2.不能在碱性溶液中大量共存的离子：一般为能生成不溶性碱的金属离子或生成弱碱的离子或酸式盐的酸根离子等。如：H+、Fe2+、Fe3+、Cu2+、Ag+、Zn2+、Mg2+、Al3+、NH4+、HCO3-、H2PO4-、HPO42-、HSO3-、HS-等。3.相互间反应生成沉淀或微溶物的离子不能大量共存。如：SO42-与Ba2+、Pb2+、Ag+、Ca2+等不共存；CO32-与Ca2+、Mg2+、Ba2+等不共存；S2-与Cu2+、Pb2+、Hg2+、Ag+、Fe2+等不共存。4.氧化性离子不能与还原性离子大量共存：如①酸性条件下NO3-与Fe2+、S2-、SO32-等不共存；②酸性条件下SO32-与S2-等不共存(但在碱性条件下可以共存)；③MnO4-与I-、S2-、SO32-、Br-、Cl-等不共存。5.能相互结合形成络合物的离子不能大量共存。如：Fe3+与SCN-：Fe3++SCN-====［Fe(SCN)］2+。6.水解显酸性的离子(如Al3+、Fe3+等)和水解显碱性的离子(如AlO2-、CO32-、HCO3-、ClO-等)不能大量共存。7.溶液若无色，则不存在有色离子(溶液中)。如Fe3+、Cu2+、MnO4-、Fe2+等。【典例1】下列各组离子一定能大量共存的是()A.在pH=1的无色溶液中：Na+、CO32-、Fe3+、ClO-B.能与金属铝反应放出氢气的溶液中：K+、SO42-、Cl-、Na+C.常温下水电离的c(OH-)=1×10-13mol·L-1的溶液中：NH4+、Fe3+、SO42-、Cl-D.含有HCO3-的溶液中：K+、OH-、NO3-、Ca2+B【典例2】在由水电离产生的H+浓度为1×10-13mol·L-1的溶液中，一定能大量共存的离子组是()①K+、Cl-、NO3-、S2-②K+、Fe2+、I-、SO42-③Na+、Cl-、NO3-、SO42-④Na+、Ca2+、Cl-、HCO3-⑤K+、Ba2+、Cl-、NO3-A.①③B.③⑤C.③④D.②⑤B1.对多元弱酸溶液，可根据多元弱酸的分级电离来分析判断。如H3PO4溶液中，各离子浓度的大小顺序为：c(H+)＞c(H2PO4-)＞c(HPO42-)＞c(PO43-)。2.对多元弱酸的正盐溶液，可根据弱酸根的分步水解来分析判断，如Na2CO3溶液中，各离子浓度的大小顺序为：c(Na+)＞c(CO32-)＞c(OH-)＞c(HCO3-)＞c(H+)。溶液中离子浓度大小比较的规律3.不同溶液中同一离子浓度的大小比较，要考虑溶液中其他离子对该离子的影响，如在0.10mol·L-1的①NH4HSO4、②NH4Cl、③CH3COONH4、④(NH4)2SO4溶液中.c(NH4+)的大小顺序为:④＞①＞②＞③。4.涉及两溶液混合时离子浓度的大小比较时，要综合分析，如发生离子反应、电离、水解、氧化还原反应等。如在0.1mol·L-1CH3COONa和0.1mol·L-1CH3COOH的混合溶液中各离子浓度的大小顺序为c(CH3COO-)＞c(Na+)＞c(H+)＞c(OH-)。在0.1mol·L-1的NH4Cl和0.1mol·L-1的氨水等体积混合的溶液中，各离子浓度的大小顺序为c(NH4+)＞c(Cl-)＞c(OH-)＞c(H+)。溶液中NH3·H2O的电离与NH4+的水解互相抑,NH3·H2O的电离作用大于NH4+的水解作用，溶液显碱性，c(OH-)＞c(H+)，同时c(NH4+)＞c(Cl-)。5.溶液中的三个守恒关系(1)电荷守恒规律：电解质溶液中，不论存在多少种离子，溶液总是呈电中性，即阴离子所带负电荷总数一定等于阳离子所带正电荷总数，如Na2CO3溶液中存在着Na+、CO32-、H+、OH-、HCO3-，它们存在如下关系：c(Na+)+c(H+)=2c(CO32-)+c(HCO3-)+c(OH-)(2)物料守恒规律：电解质溶液中，由于某些离子能水解或电离，离子种类增多，但原子总数是守恒的，如Na2CO3溶液中CO32-能水解，故碳元素以CO32-、HCO3-、H2CO3三种形式存在，它们之间的守恒关系为：c(Na+)=2c(CO32-)+2c(HCO3-)+2c(H2CO3)(3)质子守恒：即在纯水中加入电解质，最后溶液中c(H+)与其他微粒浓度之间的关系式(由电荷守恒及物料守恒推出)。如Na2CO3溶液中，由上述两个守恒关系可推出：c(H+)=c(OH-)-c(HCO3-)-2c(H2CO3)。【典例3】下列有关电解质溶液中微粒的物质的量浓度关系正确的是()A.在0.1mol·L-1NaHCO3溶液中：c(Na+)c(HCO3-)c(CO32-)c(H2CO3)B.在0.1mol·L-1Na2CO3溶液中：c(OH-)-c(H+)=c(HCO3-)+c(H2CO3)C.向0.2mol·L-1NaHCO3溶液中加入等体积0.1mol·L-1NaOH溶液：c(CO32-)c(HCO3-)c(OH-)c(H+)D.向0.1mol·L-1的CH3COONa溶液中加入等体积0.1mol·L-1CH3COOH溶液：2c(H+)-c(CH3COO-)=2c(OH-)-c(CH3COOH)D【典例4】(双选)常温下，0.1mol·L-1某一元酸HA溶液中c(OH-)/c(H+)=1×10-8，下列叙述正确的是()A.该溶液中由水电离出的c(H+)=1×10-11mol·L-1B.由pH=3的HA与pH=11的NaOH溶液等体积混合，溶液中c(Na+)＞c(A-)＞c(OH-)＞c(H+)C.浓度均为0.1mol·L-1的HA和NaA溶液等体积混合后，若溶液呈酸性，则c(A-)＞c(HA)＞c(Na+)＞c(H+)＞c(OH-)D.0.1mol·L-1HA溶液与0.05mol·L-1NaOH溶液等体积混合后所得溶液中2c(H+)+c(HA)=c(A-)+2c(OH-)AD一般来说，呈酸性的盐溶液(注意，不是酸式盐)与呈碱性的盐溶液混合时，应考虑水解的相互促进。1.两种水解情况相反的盐溶液混合，如图所示连线间的两种离子能够发生水解相互促进反应，且反应能进行到底。水解相互促进时，反应彻底，故生成物中出现不溶于水的沉淀或气体物质均要标注，即标注“↓”或“↑”符号，中间用“==”连接，如：NH4++AlO2-+H2O====Al(OH)3↓+NH3↑。盐类之间的反应2.有的水解相互促进只能部分进行，属于可逆反应。如NH4HCO3、(NH4)2CO3、(NH4)2SO3、(NH4)2S、CH3COONH4、MgCO3等在常温下水解程度均不大，不要误解为两种水解不存在。(1)两种水解方式相同的盐溶液混合后，由于互相抑制，只表现出一般的离子反应，如：FeCl3+3AgNO3====Fe(NO3)3+3AgCl↓。(2)既可发生水解反应，又可发生复分解反应的两种盐溶液的反应，比较水解反应的生成物与复分解反应的生成物，反应向生成物溶解度小的方向进行，如CuS的溶解度小于Cu(OH)2。故CuSO4和Na2S在溶液中的反应按CuSO4+Na2S==CuS↓+Na2SO4进行，而不发生水解相互促进反应；同理，ZnS溶解度小于Zn(OH)2，故发生反应：ZnCl2+Na2S==ZnS↓+2NaCl，而不发生水解相互促进反应。(3)当两种盐具有较强的氧化性或较强的还原性时，还需考虑两种离子是否发生氧化还原反应。如:Na2S具有强还原性，FeCl3具有较强的氧化性，Na2S与FeCl3之间的反应就不能按水解相互促进进行，主要发生下面的氧化还原反应：Na2S+2FeCl3====2FeCl2+S↓+2NaCl。【典例5】KHSO4溶液显___性，用电离方程式表示为________________________；KHCO3溶液的pH____(填“＞”“＜”或“=”)7，用离子方程式表示为_____________________________________。将上述两种溶液混合，现象是_________________，离子方程式是_______________________________。酸KHSO4==K++H++SO42-＞产生气泡H++HCO3-==CO2↑+H2OHCO3-+H2OH2CO3+OH-【典例6】下图所示三个烧瓶中分别装入含酚酞的0.01mol·L-1CH3COONa溶液，并分别放置在盛有水的烧杯中，然后向烧杯①中加入生石灰，向烧杯③中加入NH4NO3晶体，烧杯②中不加任何物质。(1)含酚酞的0.01mol·L-1CH3COONa溶液显浅红色的原因为___________________________________(用离子方程式表示)。(2)实验过程中发现烧瓶①中溶液红色变深，烧瓶③中溶液红色变浅，则下列叙述正确的是________。A.水解反应为放热反应B.水解反应为吸热反应C.NH4NO3溶于水时放出热量D.NH4NO3溶于水时吸收热量CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-BD(3)向0.01mol·L-1CH3COONa溶液中分别加入少量浓盐酸、NaOH固体，则CH3COO-水解平衡移动的方向分别为____、____(填“左”“右”或“不移动”)(4)25℃时，若测得CH3COOH与CH3COONa的混合溶液pH=6，则溶液中c(CH3COO-)-c(Na+)=_____________________(填准确数值)。(5)体积为10mLpH=2的醋酸溶液与一元酸HX分别加水稀释至1000mL，稀释过程pH变化如图，则HX的电离平衡常数_____(填“”“=”或“”)醋酸的电离平衡常数；稀释后，HX溶液中水电离出来的c(H+)____(填“”“=”或“”)醋酸溶液水电离出来的c(H+)。右左9.9×10-7mol/L